Abaqus与Hyperview后处理对比分析设置详解

01真的不一样？

Abaqus作为目前最先进的工程仿真分析软件，能够处理各种复杂非线性问题，在航空、航天、机械、水利、土木、船舶、电器、汽车天等各个领域具有广泛的运用。

Altair HyperMesh、HyperView友好的操作界面、简单易操作的交互逻辑以及文件格式的通用性，成为有限元前后处理的首选工具。

对同一个Abaqus仿真分析结果，在Abaqus中查看的结果与在HyperView中查看不一样？

让我们来一起对比下设置吧。

02对比模型

本文通过对同一个Abaqus的结果模型结果进行对比，在Abaqus与HyperView中进行结果查看，以确定如何进行等效设置得到相同的分析结果。

本文使用的简单模型如下图所示：

示例模型

03位移结果

有限元的计算中中采用形函数，首先先计算位移（一级结果）再计算应力（二级结果），应力结果因处理方式不同而不同。

上述模型，直接查看整理位移结果：

通过对比可以发现，位移结果在两个软件中是完全一致的。

注意事项：

HyperView的图例默认只有9级，Abaqus的图例默认为12级，调整为一致。

后续结果对比，都是在一致的基础上进行检查。HyperView图例调整如下图所示：

Abaqus中图例调整如下图所示：

04应力结果对比

Abaqus仿真结果计算出的是单元积分点上的应力分量，但是在后处理中，单元之间会出现应力梯度。为了使contour光滑，需要将积分点应力插值到节点处，但一个节点通常有多个相邻单元，比如四边形单元节点通常有4个相邻单元，但是每个单元插值到这个节点的应力并不相同，这就需要通过平均化方法来平均计算在节点处得到唯一的应力值，使单元之间应力连续。

Abaqus提供了两种插值方式，compute scalars before averaging和compute scalars after averaging。

1）computes calars before averaging：

首先计算出积分点上的等效应力，然后分别插值到节点处，再平均。

2）compute scalars after averaging：

先将积分点处的应力分量插值到节点处，再平均出节点处的应力分量，最后通过应力分量求出等效应力。

其中第二种方法不需要设置阀值。

第一种方法将积分点处的应力插值到节点处时，不同的单元插值过来的等效应力由于单元等原因可能相差很大的，这样就出现了平均阀值。

对于跨区域（Part或者Set等），通过计算公式一计算：

   对于非跨区域的计算结果，通过计算公式二计算：

   第一个公式和第二个公式分母部分是选取的不同的参考区域。

   如果 relative nodal variation<平均化阀值，则直接进行平均处理。

   如果 relative nodal variation>平均化阀值， 则不做平均处理（会在节点处出现应力不连续）。

   平均化阀值处于0到100%之间，平均化阀值越大等值线越光滑，当averaging等于0的时候单元之间出现明显应力不连续，当averaging等于100%的时候 contour非常光滑，一般选择75%即可。  

Abaqus VS HyperView --stress result

通过上图发现，Abaqus与HyperView显示的结果完全相同。其中需要注意的是设置是：

Abaqus结果显示截面设置：

HyperView结果显示设置：

05平均化结果对比

当贡献元素位于相同结果区域时，Abaqus/CAE在两个或多个元素共有的节点处取平均值。默认结果区域与建模时定义的区域相同;还可以使用保存的集合或显示组定义自定义结果区域。您可以选择Abaqus/CAE在两个或多个结果区域共有的节点上的平均值。您可以抑制跨区域的平均(使用区域边界)来强调区域边界上的任何不连续，或者可以请求跨区域的平均(忽略区域边界)来产生更连续的效果。例如下图显示了左边使用区域边界和右边跨区域边界求平均值的等高线图。

对于前面的例子，对于非跨区域的结果，也可以在Abaqus与HyperView中进行等效的设置。比如我们查看应力分量S11结果。

Abaqus计算结果：

HyperView计算结果：

可以发现，在平均直线，对于相同的节点，获取到的节点连接单元在该点处的应力值相同。

上述等效设置，Abaqus设置如下：

HyperView设置如下：

对于款区域的设置，也在上述面板中设置，HyperView中勾选平均化方法是否跨区域即可，如下图所示：

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